А.Н.Тихомиров КАРБЮРАТОРЫ К-126, К-135 АВТОМОБИЛЕЙ ГАЗ ПАЗ

А.Н.Тихомиров КАРБЮРАТОРЫ К-126, К-135 АВТОМОБИЛЕЙ ГАЗ ПАЗ

1622
0

29 апреля 2013 — /алексейНН/

А.Н.Тихомиров

КАРБЮРАТОРЫ К-126, К-135 АВТОМОБИЛЕЙ ГАЗ ПАЗ

Принцип действия, устройство, регулировка, ремонт
Издательство «КОЛЕСО» МОСКВА 2002
Настоящая брошюра рассчитана на владельцев автомобилей, работников станций технического обслуживания и лиц, изучающих устройство автомобиля, и рассматривает теоретические основы карбюрации, конструкцию, особенности, возможные методы ремонта и регулировки карбюраторов К-126 и К-135 Ленинградского завода «ЛЕНКАРЗ» (ныне «ПЕКАР»), устанавливаемых на автомобили Горьковского и автобусы Павловского автозаводов.
Брошюра предназначена для владельцев автомобилей, работников станций технического обслуживания и лиц, изучающих устройство автомобиля

Канд. техн. наук А.Н.Тихомиров

От автора
Карбюраторы серии К-126 представляют собой целое поколение карбюраторов, выпускавшихся Ленинградским карбюраторным заводом «ЛЕНКАРЗ», впоследствии ставшим АО «ПЕКАР» (Петербургские карбюраторы), почти сорок лет. Они появились в 1964 году на легендарных автомобилях ГАЗ-53 и ГАЗ-66 одновременно с новым тогда еще двигателем ЗМЗ-53. Эти двигатели, Заволжского моторного завода заменили собой знаменитый ГАЗ-51 вместе с применявшимся на нем однокамерным карбюратором.



Чуть позже с 1968 года Павловский автобусный завод начал выпуск автобусов ПАЗ-672, в семидесятых годах появилась модификация ПАЗ-3201,позднее ПАЗ-3205 и на всех устанавливается двигатель, сделанный на базе того же, что применялся на грузовиках, но с дополнительными элементами. Система питания не изменялась, и карбюратор тоже был, соответственно, семейства К-126.



Невозможность сразу полностью перейти на новые двигатели обусловила появление в 1966 году переходного автомобиля ГАЗ-52 с шестицилиндровым двигателем. На них в 1977 году однокамерный карбюратор также был заменен на К-126 с соответствующей заменой впускной трубы. На ГАЗ 52-03 установили К-126И, а на ГАЗ 52-04 — К-126Е. Различие в карбюраторах касается единственно разных типов ограничителей максимальной частоты вращения. В паре с карбюраторами К-126И, -Е, -Д, предназначенными для ГАЗ-52, устанавливался ограничитель, работавший за счет скоростного напора воздуха, проходящего в двигатель. Пневмоцентробежный ограничитель карбюратора К-126Б или К-135 на двигателях ЗМЗ работает по сигналу центробежного датчика, установленного на носке распределительного вала.



Двигатели ЗМЗ-53 совершенствовались и изменялись. Последнее крупное изменение, произошло в 1985 году, когда появился ЗМЗ-53-11 с полнопоточной системой фильтрации масла, одноярусной впускной трубой, винтовыми впускными каналами, повышенной степенью сжатия и карбюратором К-135. Но семейство не нарушилось, К-135 имеет все корпусные детали семейства К-126 и лишь некоторые различия по сечениям жиклеров. В этих карбюраторах приняли меры к приближению составов приготовляемой смеси к требованиям нового времени, внесли изменения под более строгие нормы токсичности. В целом регулировки карбюратора сместились в более бедную сторону. В конструкции карбюратора учли введение на двигателях системы рециркуляции отработавших газов (СРОГ), добавив штуцер отбора разрежения на клапан СРОГ. В тексте мы не будем использовать маркировку К-135 кроме отдельных случаев, считая его просто одной из модификаций серии К-126.

Естественное различие двигателей, на которые устанавливаются К-126, учтено в размере дозирующих элементов. Прежде всего, это жиклеры, хотя могут встретиться и разные по диаметру диффузоры. Изменения отражены в индексе, присвоенном каждому карбюратору и об этом необходимо помнить, при попытках заменить один карбюратор другим. Сводная таблица размеров основных дозирующих элементов всех модификаций К-126 приведена в конце книги. Колонка «К-135» справедлива для всех модификаций: К-135, К-135М, К-135МУ, К-135Х.



Следует помнить, что карбюратор является лишь частью сложного комплекса, именуемого двигатель. Если, например, должным образом не работает система зажигания, мала компрессия в цилиндрах, негерметичен впускной тракт, то возлагать ответственность за «провалы» или большой расход топлива только на карбюратор, по крайней мере, нелогично. Необходимо отличать дефекты, относящиеся именно к системе питания, их характерные проявления во время движения, узлы, которые могут нести за это ответственность. Для понимания процессов, происходящих в карбюраторе, начало книги отводится описанию теории регулирования искровых ДВС и карбюрации.



В настоящее время Павловские автобусы являются практически единственными потребителями восьмицилиндровых двигателей ЗМЗ. Соответственно, карбюраторы семейства К-126 все реже встречаются в практике ремонтных служб. При этом эксплуатация карбюраторов продолжает задавать вопросы, на которые требуются ответы. Последний раздел книги посвящен выявлению возможных неисправностей карбюраторов и способам их устранения. Не надейтесь, однако, что найдете универсальную «отмычку» по устранению каждого возможного дефекта. Оцените ситуацию сами, прочтите то, что сказано в первом разделе, «приложите» это к вашей конкретной проблеме. Проведите полностью комплекс работ по регулировке узлов карбюратора. Книга рассчитана, прежде всего, на рядовых водителей и лиц, проводящих обслуживание или ремонт систем питания в автобусных или автомобильных парках. Надеюсь, что после изучения книги у них не возникнет более вопросов касающихся данного семейства карбюраторов.
ПРИНЦИП РАБОТЫ И УСТРОЙСТВО КАРБЮРАТОРА
1. Режимы работы, идеальная характеристика карбюратора.
Мощность двигателей внутреннего сгорания определяется энергией, которая заключена в топливе и высвобождается при сгорании. Для достижения большей или меньшей мощности необходимо, соответственно, подавать в двигатель большее или меньшее количество топлива. В то же время для сгорания топлива необходим окислитель — воздух. Именно воздух фактически засасывается поршнями двигателя на тактах впуска. Педалью «газа», связанной с дроссельными заслонками карбюратора, водитель может только ограничить доступ воздуха в двигатель или напротив разрешить двигателю наполняться до предела. Карбюратор в свою очередь должен автоматически отслеживать расход воздуха, поступающий в двигатель, и подавать пропорциональное количество бензина.



Таким образом, расположенными на выходе карбюратора дроссельными заслонками регулируется количество приготовленной смеси воздуха и топлива, а значит и нагрузка двигателя. Полная нагрузка соответствует максимальным открытиям дросселя и характеризуется наибольшим поступлением горючей смеси в цилиндры. На «полном» дросселе двигатель развивает наибольшую мощность, достижимую при данной частоте вращения. Для легковых автомобилей доля полных нагрузок в реальной эксплуатации невелика — около 10…15%. Для грузовиков, наоборот, режимы полных нагрузок занимают до 50% времени работы. Противоположным полной нагрузке является холостой ход. Применительно к автомобилю это работа двигателя с отключенной коробкой передач, независимо от того, какова частота вращения двигателя. Все промежуточные режимы (от холостого хода до полных нагрузок) попадают под определение частичные нагрузки.



Изменение количества смеси, проходящей через карбюратор, происходит и при постоянном положении дросселя в случае изменения частоты вращения двигателя (количества рабочих циклов в единицу времени). В целом нагрузка и частота вращения определяют режим работы двигателя.



Автомобильный двигатель работает в огромном разнообразии эксплуатационных режимов вызванных изменяющейся дорожной обстановкой или желанием водителя. Каждый режим движения требует своей величины мощности двигателя, каждому режиму работы соответствует определенный расход воздуха и должен соответствовать определенный состав смеси. Под составом смеси понимается соотношение между количеством воздуха и топлива, поступающего в двигатель. Теоретически полное сгорание одного килограмма бензина произойдет в том случае, если при этом будет участвовать чуть меньше 15 килограммов воздуха. Величина эта определяется химическими реакциями горения и зависит от состава самого топлива. Однако в реальных условиях оказывается выгоднее поддерживать состав смеси хотя и близко к названной величине, но с отклонениями в ту или иную сторону. Смесь, в которой топлива меньше чем теоретически необходимо, называется бедной; в которой больше — богатой. Для количественной оценки принято использовать коэффициент избытка воздуха а, показывающий избыток воздуха в смеси:
a = Gв / Gт * 1о
где Gв — расход воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, кг/час;
Gт — расход топлива, поступающего в цилиндры двигателя, кг/час;
1о — расчетное количество воздуха в килограммах, необходимое
для сжигания 1 кг топлива (14,5…15).
Для бедных смесей а >1, для богатых — а < 1, смеси с а =1 называются стехиометрическими. Основными выходными параметрами двигателя являются эффективная мощность Ne (кВт) и удельный эффективный расход топлива g = Gm/Ne (г/кВтч). Удельный расход является мерой экономичности, показателем совершенства рабочего процесса двигателя (чем меньше величина ge,, тем выше эффективный к.п.д). И тот, и другой параметр зависят как от количества смеси, так и от ее состава (качества).

Какой состав смеси требуется для каждого режима можно определить по специальным регулировочным характеристикам, снимаемым с двигателя на тормозном стенде при фиксированных положениях дросселей и постоянных частотах вращения.

Одна из таких характеристик приведена на рис. 1.

Рис. 1. Регулировочная характеристика по составу смеси: Двигатель ЗМЗ 53-18 n=2000 min’,Р1,=68кПа
На графике хорошо видно, что на данном режиме максимум мощности достигается при обогащенной смеси а = 0,93 (такую смесь принято называть мощностной), а минимум удельного расхода топлива, т.е. максимум экономичности, при бедной а = 1,13 (смесь так и называется экономичной).



Можно заключить, что целесообразные пределы регулирования лежат в интервале между точками мощностной и экономичной регулировок (на рисунке выделен стрелкой). За этими пределами составы горючей смеси невыгодны, так как, работа на них сопровождается одновременно ухудшением экономичности и падением мощности. Повышение экономичности двигателя при обеднении смеси от мощностной до экономичной объясняется увеличением полноты сгорания топлива. При дальнейшем обеднении смеси экономичность снова начинает ухудшаться из-за значительного падения мощности, вызываемого уменьшением скорости сгорания смеси. Об этом надо помнить тем, кто в надежде понизить расход топлива у своего двигателя стремится ограничить поступление в него бензина.



Для всех режимов частичных нагрузок экономичные составы смеси являются предпочтительными, причем работа на экономичных смесях не ограничит нас в мощности. Следует помнить, что мощность, которая при некотором положении дросселя достигается только на мощностном составе смеси, может быть получена и на смеси экономичного состава, только при несколько большем ее количестве (при большем открытии дросселя). Чем более обедненную смесь мы используем, тем большее количество ее потребуется для достижения той же мощности. На практике мощностной состав горючей смеси организуют только при полных нагрузках.



Сняв серию регулировочных характеристик при разных положениях дросселя, можно построить так называемые характеристики оптимального регулирования, показывающие, как должен изменяться состав смеси при изменении нагрузки (рис. 2).

Рис. 2. Характеристика оптимального регулирования искрового двигателя
В целом, идеальный карбюратор (если во главу угла поставлена экономичность, а не токсичность, например) должен обеспечивать изменение состава смеси в соответствии с линией abc. Каждой точке на участке ab соответствует экономичный состав смеси для данной нагрузки. Это самая протяженная часть характеристики. В точке b начинается плавный переход к обогащению смеси, продолжающийся до точки с.



Любая величина мощности могла бы быть достигнута и при использовании только мощностных смесей по всей характеристике (линия dc). Однако работа с такими составами смеси на частичных нагрузках не имеет особого смысла, поскольку есть резерв достижения той же мощности за счет простого открытия дросселя и впуска дополнительного количества все еще экономичной смеси. Обогащение действительно необходимо только при полных открытиях дросселя, когда исчерпаны резервы увеличения количества смеси. Если обогащения не осуществить, то характеристика «остановится» в точке b и прирост мощности ANt не будет достигнут. Мы получим примерно 90% возможной мощности.
2. Карбюрация, образование токсичных компонентов
Кроме дозирования топлива, важной задачей, стоящей перед карбюратором, является организация смешения топлива с воздухом. Дело в том, что для горения необходимо не жидкое, а газифицированное, испаренное топливо. Непосредственно в карбюраторе происходит первая стадия подготовки смеси -распыливание топлива, дробление его на возможно более мелкие капли.



Чем выше качество распыливания, тем равномернее распределяется смесь по отдельным цилиндрам, однороднее смесь в каждом цилиндре, выше скорость распространения пламени, Мощность и экономичность при уменьшении количества продуктов неполного сгорания. Полностью процесс испарения не успевает произойти в карбюраторе, и часть топлива продолжает двигаться по впускной трубе к цилиндрам в виде жидкой пленки. Конструкция впускной трубы, таким образом, оказывает принципиальное значение на выходные показатели двигателя. Необходимое для испарения пленки тепло специально отбирается и подводится к топливовоздушной смеси от охлаждающей жидкости.



Следует помнить, что определенные по характеристикам величины оптимальных составов смеси могут изменяться в зависимости от различных факторов. Так, например, все они определены при нормальном тепловом состоянии двигателя. Чем лучше испарено топливо к моменту поступления в цилиндры, тем при более бедных составах смеси могут достигаться и максимальная экономичность, и максимальная мощность. Если карбюратор готовит экономичную смесь для прогретого двигателя, то при пониженной температуре (на прогреве, при неисправном термостате или его отсутствии) эта смесь окажется беднее, чем необходимо, удельный расход окажется резко повышенным, а работа — неустойчивой. Чем «холоднее» двигатель, тем богаче смесь необходимо ему подавать.



В огромной степени состав топливовоздушной смеси определяет токсичность отработавших газов. Следует помнить, что автомобильный двигатель внутреннего сгорания никогда не может быть абсолютно безвреден. В результате сгорания топлива при самом благоприятном исходе образуются углекислый газ СО2 и вода H2О. Однако они не являются токсичными, т.е. ядовитыми, и не вызывают у человека каких-либо болезней.

Нежелательны, прежде всего, не полностью сгоревшие компоненты выхлопных газов, самыми важными и самыми частыми составными частями которых являются окись углерода (СО), не сгоревшие или только частично сгоревшие углеводороды (СН), сажа (С) и окислы азота (NО«).Все они являются токсичными и опасными для человеческого организма. На рис. 3 представлены типичные кривые изменения концентраций трех наиболее известных компонентов от состава смеси.

Рис. 3. Зависимость выбросов токсичных компонентов от состава смеси бензинового двигателя
Концентрация окиси углерода СО закономерно растет с обогащением смеси, что объясняется недостатком кислорода для полного окисления углерода до CO2. Рост концентраций несгоревших углеводородов СН в области богатых смесей объясняется теми же причинами, а при обеднении дальше некоторого предела (штриховая зона на рисунке) резкий подъем кривой СН обусловлен вялым сгоранием и даже возникающими иногда пропусками воспламенения столь обедненных смесей.



Одним из наиболее токсичных компонентов в отработавших газах являются окислы азота, NOx. Это условное обозначение присвоено смеси оксидов азота NO и NOa, которые не являются продуктами сгорания топлива, а образуются в цилиндрах двигателя при наличии свободного кислорода и высокой температуры. Максимум концентрации окислов азота приходится на составы смеси наиболее близкие к экономичным, а количество выбросов растет с ростом нагрузки двигателя. Опасность воздействия окислов азота заключается в том, что отравление организма проявляется не сразу, причем каких-либо нейтрализующих средств нет.

На режимах холостого хода, где проводится знакомый всем автомобилистам тест на токсичность, этот компонент не учитывается, поскольку в цилиндрах двигателя «холодно» и выброс NOx на этом режиме очень мал.
3. Главная дозирующая система карбюратора
Карбюраторы К-126 предназначены для многоцилиндровых двигателей грузовых автомобилей, у которых очень велика доля работы на полных нагрузках. Все цилиндры у таких двигателей, как правило, делят на группы, которые питают отдельными карбюраторами или, как в случае К-126, отдельными камерами одного карбюратора. Деление на группы организуется за счет изготовления впускной трубы с двумя независимыми группами каналов. Цилиндры, включенные в одну группу, выбираются так, чтобы чрезмерные пульсации воздуха в карбюраторе и искажение составов смеси.



Для восьмицилиндровых V-образных двигателей ЗМЗ при принятом для них порядке работы цилиндров равномерное чередование циклов в двух группах будет соблюдаться при работе цилиндров через один (рис. 4 А). Из рис. 4 Б видно, что при таком делении каналы во впускной трубе обязаны пересекаться, т.е. быть выполнены на разных уровнях. На двигателе ЗМЗ-53 так и было: впускная труба была двухъярусной.

Рис. 4. Схема деления восьмцилиндровых двигателей
на группы с равномерным чередованием:
а) по порядку работы; б) по расположению па двигателе.
1 — первая камера карбюратора, 2 — вторая камера карбюратора
На двигателях ЗМЗ 53-11 кроме прочих изменений упростили отливку впускной трубы, сделав ее одноярусной. Отныне каналы в группах не пересекаются, к одной группе относятся цилиндры левого полублока, ко второй -правого (рис. 5).

Рис. 5. Схема деления восьмицилиндровых двигателей на группы с одноярусной впускной трубой:
а) по порядку работы; б) по расположению на двигателе.
1 — первая камера карбюратора, 2 — вторая камера карбюратора
Удешевление конструкции отрицательно сказалось на условиях работы карбюратора. Нарушилась равномерность чередования циклов в каждой из групп, а вместе с ней равномерность импульсов впуска воздуха в камерах карбюратора. Двигатель становится склонным к разбросу состава смеси в отдельных цилиндрах и последовательных циклах. При некоторой средней величине, которая приготовлена карбюратором, в отдельных цилиндрах (или циклах одного и того же цилиндра), смесь может быть как богаче, так и беднее. Следовательно, при отклонении среднего состава смеси от оптимального в некоторых цилиндрах смесь с большей вероятностью может выходить за пределы воспламенения (цилиндр выключается). Загладить создавшуюся ситуацию удается отчасти за счет наличия во впускной трубе пленки неиспарившегося топлива, которая «ползет» к цилиндрам относительно медленно.



Несмотря на все перечисленные особенности карбюратор К-126 вертикальный, с падающим потоком, с параллельным открытием дросселей представляет собой фактически два одинаковых карбюратора собранные в одном корпусе, где расположена общая для них поплавковая камера. Соответственно, в нем имеется две главные дозирующие системы, работающие параллельно. На рис. 6 показана схема одной из них. В ней имеется главный воздушный канал, включающий в себя малый диффузор (распылитель) 16, установленный в узком сечении основного большого диффузора 15, и смесительная камера с дросселем 14. Дроссель представляет собой пластину, закрепленную на оси, поворачивая которую можно регулировать проходное сечение смесительной камеры, а значит и расход воздуха. Параллельное открытие дросселей означает, что в каждой смесительной камере дроссельные заслонки устанавливаются на общую ось, привод которой организован от педали «газа». Воздействуя на педаль, мы открываем оба дросселя на одинаковый угол, что обеспечивает равенство воздуха, проходящего по камерам карбюратора.



Главная дозирующая система выполняет основную задачу карбюратора — дозирование топлива пропорционально поступающему в двигатель воздуху. В основе лежит диффузор, который представляет собой местное сужение главного канала. В нем за счет относительного повышения скорости воздуха создается разрежение (давление ниже атмосферного) зависящее от расхода воздуха. Разрежение, образующееся в диффузорах, передается к главному топливному жиклеру 11, расположенному на дне поплавковой камеры.

Рис. 6. Схема главной дозирующей системы карбюратора К-126: 1 — входной воздушный патрубок;2 — пробка топливного фильтра;3 — крышка поплавковой камеры; 4 -топливный фильтр; 5 — вход топлива от бензонасоса; 6 — клапан поплавковой камеры; 7 — корпус поплавковой камеры; 8 — поплавок; 9 — игла клапана поплавковой камеры; 10 — пробка главного топливного жиклера; 11 — главный топливный жиклер; 12 — главный воздушный жиклер; 13 — эмульсионная трубка; 14 — дроссельная заслонка; 15 — большой диффузор; 16 — малый диффузор; 17 — распылитель экономайзера; 18 — распылитель ускорительного насоса; 19 — вход воздуха
Доступ к ним осуществляется через резьбовые пробки 10, ввернутые в стенке корпуса поплавковой камеры 7. Жиклером называют любое калиброванное отверстие для дозирования топлива, воздуха или эмульсии. Наиболее ответственные из них выполнены в виде отдельных деталей, вставляемых в корпус на резьбе (рис. 7). Для любого жиклера принципиальными являются не только площадь проходного сечения калиброванной части, но еще и соотношение между длиной и диаметром калиброванной части, углы входных и выходных фасок, качество исполнения кромок и даже диаметры некалиброванных частей.



Необходимая пропорция топлива с воздухом обеспечивается соотношением площади сечения топливного жиклера и сечения диффузора. Увеличение жиклера приведёт к обогащению смеси во всем диапазоне режимов. К такому же эффекту можно прийти при уменьшении проходного сечения диффузора. Сечения диффузоров карбюратора подобраны, исходя из двух противоречивых требований: чем больше площадь диффузоров, тем выше мощность может быть достигнута двигателем, и тем хуже качество распыливания топлива в силу более низких скоростей воздуха.

Рис. 7. Схема топливного жиклера
l-длинна калиброванной части
Учитывая, что большие диффузоры вставные и по габаритам унифицированы для всех модификаций К-126 (в том числе и для легковых автомобилей) не ошибитесь при сборке. Диффузор диаметром 24 мм легко может быть установлен на место штатного с диаметром 27 мм.

Для дополнительного повышения качества распыливания использована схема с двумя диффузорами (большим и малым). Малые диффузоры представляют собой отдельные детали, вставляемые в средней части больших. В каждом из них имеется собственно распылитель, соединенный каналом с отверстием в корпусе, из которого подводится топливо.



Будьте внимательны к ориентации канала!



На каждом жиклере выбито число, показывающее пропускную способность в см3/мин. Такая маркировка принята на всех карбюраторах «ПЕКАР». Проверка проводится на специализированном проливочном приборе и означает количество воды в см3, проходящей через жиклер в прямом направлении за минуту при напоре столба жидкости в 1000 ± 2 мм. Отклонения в пропускной способности жиклеров от нормативных не должны превышать 1,5%.



Изготовить жиклер по-настоящему может только специализированное предприятие с соответствующим оборудованием. К сожалению, за выпуск ремонтных жиклеров берутся многие и в результате нельзя быть уверенным до конца, что главный топливный жиклер, имеющий маркировку «310» на самом деле не окажется размером «285». По опыту лучше никогда не менять заводских жиклеров, тем более что особой необходимости в этом нет. Жиклеры не изнашиваются сколько-нибудь заметно даже при длительной эксплуатации, а уменьшение сечения из-за смол, отложившихся на калиброванной части, при современных бензинах маловероятно.



В карбюраторе для стабильности перепада давлений на топливном жиклере уровень топлива в поплавковой камере должен оставаться постоянным. В идеале, топливо должно бы располагаться на уровне кромки распылителя. Однако для исключения самопроизвольного истечения бензина из распылителя при возможных наклонах автомобиля уровень поддерживается на 2…8 мм ниже. На большинстве режимов работы (особенно грузового автомобиля, у которого велика доля полных нагрузок) такое понижение уровня не может сколько-нибудь заметно сказаться на истечении бензина. Разрежение в диффузоре может достигать величины 10 кПа (что соответствует 1300 мм «бензинового» столба) и, естественно, понижение уровня на несколько миллиметров ничего не меняет. Можно считать, что состав смеси, приготовленной карбюратором, определяется только соотношением площадей топливного жиклера и узкого сечения диффузора. Лишь при самых малых нагрузках, когда разрежение в диффузорах падает менее 1 кПа, погрешности в уровне топлива начинают оказывать влияние. Чтобы исключить колебания уровня топлива в поплавковой камере, в ней установлен поплавковый механизм. Он собран весь на крышке карбюратора, а уровень топлива регулируется автоматически за счет изменения проходного сечения клапана 6 (рис. 8) иглой клапана 5, приводимой в действие язычком 4 на держателе поплавка.

Рис. 8. Поплавковый механизм карбюратора:
1 — поплавок; 2 — ограничитель хода поплавка; 3 — ось поплавка; 4 — язычок регулировки уровня; 5 — игла клапана; 6 — корпус клапана; 7 — уплотнительная шайба; А — расстояние от плоскости разъема крышки до верхней точки поплавка; В — зазор между торцом иглы и язычком
Стоит уровню топлива опуститься ниже заданного, как, опускаясь вместе с ним, поплавок опустит язычок, что даст возможность игле 5 под действием давления топлива, создаваемого бензонасосом, и собственным весом опуститься и пропустить в камеру большее количество бензина. Видно, что давление топлива играет определенную роль в работе поплавковой камеры. Практически все бензонасосы должны создавать давление бензина 15…30 кПа. Отклонения в большую сторону могут даже при правильных регулировках поплавкового механизма создать подтекание топлива через иглу.



Для контроля уровня топлива в более ранних модификациях К-126 имелось смотровое окно на стенке корпуса поплавковой камеры. По краям окна, примерно по его диаметру, имелись два прилива, которые отмечали линию нормального уровня топлива. В последних модификациях окно отсутствует, а нормальный уровень отмечен риской 3 (рис. 9) на корпусе снаружи.

Рис. 9. Вид карбюратора со стороны штуцеров: 1 — канал в надмембранную ограничителя; 2 — пробки главных топливных жиклеров; 3 — риска уровня топлива в поплавковой камере; 4 — канал подвода от бензонасоса; 5 — тяга; 6 — штуцер отбора разрежения на клапан рециркуляции; 7 — канал подмембранную камеру ограничителя
Для повышения надежности запирания на игле клапана 5 (рис. 8) одета маленькая полиуретановая шайба 7, сохраняющая эластичность в бензине и снижающая усилие запирания в несколько раз. Кроме того, за счет ее деформации сглаживаются колебания поплавка, неизбежно возникающие при движении автомобиля. При разрушении шайбы герметичность узла сразу необратимо нарушается.



Сам поплавок может быть латунным, либо пластмассовым. Надежность (герметичность) и того и другого достаточно высока, если только вы сами не деформируете его. Чтобы поплавок не стучал по дну поплавковой камеры при отсутствии в ней бензина (что наиболее вероятно при работе двухтопливных газобаллонных автомобилей) на держателе поплавка имеется второй усик 2, опирающийся на стойку в корпусе. Подгибанием его регулируется ход иглы, который должен быть 1,2… 1,5 мм. На пластмассовом поплавке этот усик тоже пластмассовый, т.е. подгибать его нельзя. Ход иглы не регулируется.



Элементарный карбюратор, имеющий только диффузор, распылитель, поплавковую камеру и топливный жиклер, в состоянии поддерживать состав смеси примерно постоянным во всей области расходов воздуха (кроме самых малых). Но для максимального приближения к идеальной характеристике дозирования с ростом нагрузки смесь следует обеднять (см. рис. 2, участок аb). Эта задача решается введением системы компенсации смеси с пневматическим торможением топлива. Она включает в себя установленный между топливным жиклером и распылителем эмульсионный колодец с размещенной в нем эмульсионной трубкой 13 и воздушным жиклером 12 (см. рис. 6).



Эмульсионная трубка представляет собой латунную трубку с закрытым нижним торцом, имеющую на определенной высоте четыре отверстия. Она опускается в эмульсионный колодец и прижимается сверху воздушным жиклером, вворачиваемым на резьбе. С ростом нагрузки (разрежения в эмульсионном колодце) уровень топлива внутри эмульсионной трубки опускается и при определенном значении оказывается ниже отверстий. В канал распылителя начинает поступать воздух, проходящий через воздушный жиклер и отверстия в эмульсионной трубке. Этот воздух смешивается с топливом еще до выхода из распылителя, образуя эмульсию (отсюда и название), облегчая дальнейший распыл в диффузоре. Но главное — подача дополнительного воздуха понижает уровень разрежений, передающихся к топливному жиклеру, предотвращая тем самым излишнее обогащение смеси и придавая характеристике необходимый «наклон». Изменение сечения воздушного жиклера практически не скажется при малых нагрузках двигателя. При больших нагрузках (больших расходах воздуха) увеличение воздушного жиклера обеспечит большее обеднение смеси, а уменьшение — обогащение.
4. Система холостого хода
При малых расходах воздуха, которые имеются на режимах холостого хода, разрежение в диффузорах очень мало. Это приводит к нестабильности дозирования топлива и высокой зависимости его расхода от внешних факторов, например, уровня топлива, Под дроссельными заслонками во впускной трубе, наоборот, именно на этом режиме разрежение высокое. Поэтому на холостом ходу и при малых углах открытия дросселя подачу топлива в распылитель заменяют подачей под дроссельные заслонки. Для этого карбюратор оснащен специальной системой холостого хода (СХХ).



На карбюраторах К-126 использована схема СХХ с дроссельным распыливанием. Воздух в двигатель на холостом ходу проходит по узкой кольцеобразной щели между стенками смесительных камер и кромками дроссельных заслонок. Степень закрытия дросселей и сечение образованных щелей регулируется упорным винтом 1 (рис. 10). Винт 1 называется винтом «количества». Заворачивая или отворачивая его, мы регулируем количество воздуха, поступающего в двигатель, и изменяем тем самым частоту вращения двигателя на холостом ходу.



Дроссельные заслонки в обеих камерах карбюратора установлены на одной оси и упорный винт «количества» регулирует положение обоих дросселей. Однако неизбежные погрешности установки дроссельных пластин на оси приводят к тому, что проходное сечение вокруг дросселей может быть разным. При больших углах открытия эти различия на фоне больших проходных сечений не заметны. На холостом ходу, наоборот, малейшие различия в установке дросселей становятся принципиальны. Неравенство проходных сечений камер карбюратора обуславливает разный расход воздуха через них. Поэтому в карбюраторах с параллельным открытием дросселей нельзя ставить один винт регулировки качества смеси. Необходима персональная регулировка по камерам двумя винтами «качества».

Рис. 10. Регулировочные винты карбюратора:
1 -упорный винт дроссельных заслонок (винт количества); 2 — винты состава смеси (винты качества);3 — ограничительные колпачки
В рассматриваемом семействе имеется один карбюратор К-135Х, у которого система холостого хода была общей на обе камеры. Регулировочный винт «качества» был один и устанавливался в центре корпуса смесительных камер. От него топливо подавалось в широкий канал, из которого расходилось в обе камеры. Сделано это было для организации системы ЭПХХ, экономайзера принудительного холостого хода. Электромагнитный клапан перекрывал общий канал холостого хода и управлялся электронным блоком по сигналам с датчика-распределителя зажигания (сигнал частоты вращения) и с концевого выключателя, установленного у винта «количества». Измененный винт с площадкой видны на рис. 14. В остальном карбюратор не отличается от К-135.



К-135Х является исключением и, как правило, на карбюраторах имеется две независимых системы холостого хода в каждой камере карбюратора. Одна из них схематично представлена на рис. 11. Отбор топлива в них производится из эмульсионного колодца 3 главной дозирующей системы после главного топливного жиклера 2. Отсюда топливо подводится к топливному жиклеру холостого хода 9, ввернутому вертикально в корпус поплавковой камеры сквозь крышку так, что его можно вывернуть, не разбирая карбюратора. Калиброванная часть жиклеров выполнена на носке, ниже уплотнительного пояска, который упирается в корпус при завинчи-вании. Если плотного касания пояска не произошло, образовавшаяся щель выступит как параллельный жиклер с соответствующим увеличением сечения. На более старых карбюраторах топливный жиклер холостого хода имел удлиненный носок, опускавшийся до дна своего колодца.



После выхода из топливного жиклера топливо встречается с воздухом, подводимым через воздушный жиклер холостого хода 7, ввернутый под пробкой 8. Воздушный жиклер необходим для понижения разрежения на топливном жиклере холостого хода, формирования требуемой характеристики холостого хода и исключения самопроизвольного истечения топлива из поплавковой камеры при остановленном двигателе.

Смесь топлива и воздуха образует эмульсию, которая по каналу 6 опускается вниз к корпусу дроссельных заслонок. Далее поток разделяется: часть идет к переходному отверстию 5 чуть выше кромки дросселя, а вторая часть — к регулировочному винту «качества» 4. После регулировки винтом, эмульсия выводится непосредственно в смесительную камеру после дроссельной заслонки.



На корпусе карбюратора винты «качества» 2 (рис. 10) расположены симметрично в корпусе дросселей в специальных нишах. Чтобы владелец не нарушал регулировки, винты могут пломбироваться. Для этого на них могут одеваться пластмассовые колпачки 3, ограничивающие поворот регулировочных винтов.

Рис. 11. Схема системы холостого хода и переходной системы: 1 — поплавковая камера с поплавковым механизмом; 2 — главный топливный жиклер; 3 — эмульсионный колодец с эмульсионной трубкой; 4 — винт «качества»; 5 — переходное отверстие; 6 — канал подачи топлива к отверстиям системы холостого хода; 7 — воздушный жиклер холостого хода; 8 — пробка воздушного жиклера; 9 — топливный жиклер холостого хода; 10 — входной воздушный патрубок
5. Переходные системы
Если дроссель первичной камеры плавно открывать, то количество воздуха, проходящего через основной диффузор, будет увеличиваться, однако разрежение в нем некоторое время еще будет недостаточно для истечения топлива из распылителя. Количество топлива, подаваемого через систему холостого хода, останется неизменным, поскольку определяется разрежением за дросселем. В результате смесь при переходе от холостого хода к работе главной дозирующей системы начнет обедняться, вплоть до остановки двигателя. Для устранения «провала» организованы переходные системы, работающие при малых углах открытия дросселя. Основу их составляют переходные отверстия, расположенные выше верхней кромки каждого дросселя при их положении на упоре в винт «количества». Они выступают как дополнительные воздушные жиклеры переменного сечения, управляющие разрежением у топливных жиклеров холостого хода. На минимальных оборотах холостого хода переходное отверстие находится выше дросселя в зоне, где разрежение отсутствует. Истечения бензина через него не происходит. При перемещении дросселя вверх сначала отверстия перекрываются за счет толщины заслонки, а затем попадают в зону высокого задроссельного разрежения. Высокое разрежение передается к топливному жиклеру и увеличивает расход топлива через него. Начинается истечение бензина не только через выходные отверстия после винтов «качества», но и из переходных отверстий в каждой камере.



Сечение и расположение переходных отверстий подобрано так, что при плавном открытии дросселя состав смеси должен бы оставаться примерно постоянным. Однако для решения этой задачи одного переходного отверстия, которое имеется на К-126, мало. Его наличие только помогает сгладить «провал» не ликвидируя его совсем. Это особенно заметно на К-135, где система холостого хода выполнена более бедной. Кроме того, на работу переходных систем в каждой из камер оказывает влияние идентичность установки дроссельных пластин на оси. Если один из дросселей стоит выше второго, то он раньше начинает перекрывать переходное отверстие В другой камере, а значит и в группе цилиндров, смесь может оставаться бедной. Сгладить низкое качество переходных систем помогает опять то, что для грузовика время работы на малых нагрузках мало. Водители «перешагивают» этот режим, открывая дроссель сразу на большой угол. В огромной мере качество перехода на нагрузку зависит от работы ускорительного насоса.
6. Экономайзер
Экономайзер представляет собой устройство подачи дополнительного топлива (обогащения) на режимах полных нагрузок. Обогащение необходимо только при полных открытиях дросселя, когда исчерпаны резервы увеличения количества смеси (см. рис. 2, участок bс). Если обогащения к осуществить, то характеристика «остановится» в точке b и прирост мощности АNе не будет достигнут. Мы получим примерно 90% возможной мощности.



В карбюраторе К-126 один экономайзер обслуживает обе камеры карбюратора. На рис. 12 показана только одна камера и относящиеся к ней каналы.

Клапан экономайзера 12 ввернут на дне специальной ниши в поплавковой камере. Над ним всегда находится бензин. В нормальном положении клапан закрыт, и чтобы его открыть на него должен нажать специальный шток 13. Шток закреплен на общей планке 1 вместе с поршнем ускорительного насоса 2. С помощью пружины на направляющем штоке планка удерживается в верхнем положении. Перемещение планки осуществляется приводным рычагом 3 с роликом, который поворачивается тягой 4 от рычага привода дросселя 10. Регулировки привода должны обеспечить срабатывание клапана экономайзера при открытии дросселей примерно на 80%.



От клапана экономайзера топливо по каналу 9 в корпусе карбюратора подводится к блоку распылителей. Блок распылителей К-126 объединяет по два распылителя экономайзера 6 и ускорительного насоса 5 (для каждой камеры карбюратора). Распылители находятся выше уровня топлива в поплавковой камере и для истечения через них бензин должен подняться на некоторую высоту. Это возможно только на режимах, когда у срезов распылителей имеется разрежение. В результате экономайзер подает бензин только при условии одновременно полного открытия дросселей и повышенной частоты вращения, т.е. выполняет отчасти функции эконостата.

Чем выше частота вращения, тем большее разрежение создается у распылителей, и большее количество топлива подается экономайзером.

Рис. 12. Схема экономайзера и ускорительного насоса:
1 — планка привода; 2 — поршень ускорительного насоса; 3 — приводной рычаг с роликом; 4 — тяга; 5 — распылитель ускорительного насоса; 6 — распылитель экономайзера; 7 — нагнетательный клапан; 8 — канал подачи топлива ускорительного насоса; 9 — капал подачи топлива экономайзера; 10 — рычаг дросселя; 11 — впускной клапан; 12 — клапан экономайзера; 13 — нажимной шток экономайзера; 14 — направляющий шток
7. Ускорительный насос
Все описанные выше системы обеспечивают работу двигателя в стационарных условиях, когда режимы работы не изменяются, или изменяются плавно. При резких нажатиях на педаль «газа» условия подачи топлива совсем иные. Дело в том, что топливо поступает в цилиндры двигателя испаренным лишь частично. Некоторая его часть движется по впускной трубе в виде жидкой пленки, испаряясь от тепла, подведенного к впускной трубе от охлаждающей жидкости, циркулирующей в специальной рубашке в нижней части впускной трубы. Движется пленка медленно и окончательное испарение может происходить уже в цилиндрах двигателя. При резком изменении положения дросселя воздух почти мгновенно принимает новое состояние и достигает цилиндров, чего нельзя сказать про топливо. Та его часть, которая заключена в пленке, не может также быстро дойти до цилиндров, что вызывает некоторое запаздывание — «провал» при резком открытии дросселей. Он усугубляется тем, что при открытии дросселей разрежение во впускной трубе падает, а вместе с тем ухудшаются условия испарения бензина.



Для устранения неприятного «провала» при разгонах на карбюраторах устанавливаются так называемые ускорительные насосы — устройства, подающие дополнительное топливо только при резких открытиях дросселя. Конечно, оно тоже во многом превратится в топливную пленку, но за счет большего количества бензина «провал» удается сгладить.



На карбюраторах К-126 применен механический ускорительный насос поршневого типа, подающий топливо в обе камеры карбюратора независимо от расхода воздуха (рис. 12). В нем имеется поршень 2, перемещающийся в камере нагнетания, и два клапана — впускной 11 и нагнетательный 7, расположенный перед блоком распылителей. Поршень закреплен на общей планке 1 вместе с нажимным штоком экономайзера. Перемещение поршня вверх на ходе всасывания (при закрытии дросселя) происходит под действием возвратной пружины, а при открытии дросселя планка с поршнем опускается вниз под действием рычага 3, приводимого тягой 4 от рычага дросселя 10. В первых конструкциях К-126 поршень не имел специального уплотнения и при работе имел неизбежные утечки. Современный поршень имеет резиновую уплотнительную манжету, полностью изолирующую полость нагнетания.



На ходе всасывания под действием пружины поршень 2 поднимается и увеличивает объем полости нагнетания. Бензин из поплавковой камеры через впускной клапан 11 беспрепятственно проходит в камеру нагнетания. Нагнетательный клапан 7 перед распылителем при этом закрывается и не пропускает внутрь камеры нагнетания воздух.



При резком повороте рычага привода дросселя 10 тяга 4 поворачивает на оси рычаг 3 с роликом, который нажимает планку 1 с поршнем 2. Поскольку поршень связан с планкой через пружину, то в первые моменты происходит не перемещение диафрагмы, а только сжатие пружины под планкой, поскольку бензин, заполняющий камеру, не может ее быстро покинуть. Далее уже сжатая пружина поршня начинает выдавливать бензин из нагнетательной камеры к распылителю 5. Нагнетательный клапан не препятствует этому, а впускной 11 блокирует возможную утечку топлива обратно в поплавковую камеру.

Впрыск, таким образом, определяется пружиной поршня, которая должна, как минимум, преодолеть трение поршня и его манжеты о стенки камеры нагнетания. За вычетом этого усилия пружина определяет давление впрыскивания и реализует продолженный впрыск топлива в течение 1…2 секунд. Впрыск оканчивается при опускании поршня на дно камеры нагнетания. Дальнейшее перемещение планки только сжимает пружину.
8. Пусковое устройство
Как бы хорошо не были настроены перечисленные системы карбюратора,

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ